T-type calcium channel:from physiological function to therapeutical targeting – Exploring neuronal development

Tämän tutkimuksen tarkoitus oli tutkia T-tyypin kalsiumkanavan toimintaa ja sen mahdollista roolia neuronaalisten kantasolujen migraatiossa. T-tyypin kalsiumkanavan tehtävän kehittyneissä aivoissa tiedetään olevan elektroenkefalografisten oskillaatioiden tuottaminen. Nämä taas ovat eräiden fysiologisten ja patofysiologisten tapahtumien säätelyssä avainasemassa. Tällaisia tapahtumia ovat uni, muisti, oppiminen ja epileptiset poissaolokohtaukset. Näiden lisäksi T-tyypin kalsiumkanavalla on myös periferaalisia vaikutuksia, mutta tämä tutkielma keskittyy sen neuronaalisiin toimintoihin. Tämän matalan jännitteen säätelemän kanavan toiminta neurogeneesin aikana on vähemmän tutkittua ja tunnettua kuin sen vaikutukset kehittyneissä aivoissa. T-tyypin kalsiumkanavan tiedetään edistävän kantasolujen proliferaatiota ja erilaistumista neurogeneesiksen aikana, mutta vaikutukset niiden migraatioon ovat vähemmän tunnetut. Tämä tutkimus näyttää T-tyypin kalsiumkanavan todennäköisesti osallistuvan neuronaaliseen migraatioon hiiren alkion subventrikkeli alueelta eristetyillä kanta- tai progeniittorisoluilla tehdyissä kokeissa. Selektiiviset T-tyypin kalsiumkanavan antagonistit, etosuksimidi, nikkeli ja skorpionitoksiini, kurtoxin hidastivat migraatiota erilaistuvissa progeniittorisoluissa. Tämä tutkimus koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja kokeellisesta osasta. Tämän tutkimuksen toinen tarkoitus oli esitellä vaihtoehtoinen lähestymistapa invasiiviselle kantasoluterapialle, joka vaatii kantasolujen viljelyä ja siirtämistä ihmiseen. Tämä toinen tapa on endogeenisten kantasolujen eiinvasiivinen stimulointi, jolla ne saadaan migratoitumaan kohdekudokseen, erilaistumaan siellä ja tehtävänsä suoritettuaan lopettamaan jakaantumisen. Non-invasiivinen kantasoluterapia on vasta tiensä alussa, ja tarvitsee farmakologista osaamista kehittyäkseen. Joitain onnistuneita ei-invasiivisia hoitoja on jo tehty selkärangan vaurioiden korjaamisessa. Vastaavanlaisia menetelmiä voitaisiin käyttää myös keskushermoston vaurioiden ja neurodegeneratiivisten sairauksien hoidossa. Näiden menetelmien kehittäminen vaatii endogeenisten kantasoluja inhiboivien ja indusoivien mekanismien tuntemista. Yksi tärkeä kantasolujen erilaistumista stimuloiva tekijä on kalsiumioni. Jänniteherkät kalsiumkanavat osallistuvat kaikkiin neurogeneesiksen eri vaiheisiin. T-tyypin kalsiumkanava, joka ekspressoituu suuressa määrin keskushermoston kehityksen alkuvaiheessa ja vähenee neuronaalisen kehityksen edetessä, saattaa olla oleellisessa asemassa progeniittorisolujen ohjaamisessa.

Effect of colostrum feeding method and presence of dam on the sleep, rest and sucking behaviour of newborn calves

"In rats, sucking milk reduces anxiety and promotes non-rapid eye movement (NREM) sleep, and in calves it induces resting but the effect on sleep is unknown. Here, we investigated how calves' sleep was affected by colostrum feeding methods. Forty-one calves were blocked by birth date and randomly allotted within blocks to the experimental treatments. Calves were housed for four days either with their dam (DAM) or individually with warm colostrum feeding (2 L four times a day) from either a teat bucket (TEAT) or an open bucket (BUCKET). DAM calves suckled their dam freely. Calves' sleeping and sucking behaviour was filmed continuously for 48 h at the ages of two and three days. Behavioural sleep (BS) was defined as calves resting at least 30 s with their head still and raised (non-rapid eye movement) or with their head against their body or the ground (rapid eye movement, REM). Latency from the end of colostrum feeding to the start of BS was recorded. We compared behaviour of TEAT calves with that of DAM and BUCKET calves using mixed models. Milk meal duration was significantly longer for TEAT calves than for BUCKET calves (mean +/- S.E.M.; 8.3 +/- 0.6 min vs. 5.2 +/- 0.6 min), but equal to that of DAM calves. We found no effect of feeding method on the duration of daily BS (12 h 59 min I h 38 min) but we found a tendency for the daily amount of NREM sleep; BUCKET calves had less NREM sleep per day than TEAT calves (6 h 18 min vs. 7 h 48 min, S.E.M. = 45 min) and also longer latencies from milk ingestion to BS (21.9 +/- 2.0 min vs. 16.2 +/- 2.0 min). DAM calves slept longer bouts than TEAT calves (10.8 +/- 1.0 min vs. 8.3 +/- 1.0 min) and less often (78 +/- 4 vs. 92 +/- 4). Sucking colostrum from a teat bucket compared with drinking from an open"